Новая интерпретация преобразования Лоренца

Теперь скажем об экспериментальной проверке. Цитируем [15]:

«Лишь в 1973 году умозрительный эксперимент Эренфеста был воплощен на практике. Американский физик Томас Фипс сфотографировал диск, вращавшийся с огромной скоростью. Снимки эти должны были послужить доказательством формул Эйнштейна. Однако вышла промашка. Размеры диска - вопреки теории - не изменились. «Продольное сжатие» оказалось чистейшей фикцией.

Фипс направил отчет о своей работе в редакцию популярного журнала «Nature». Но там его отклонили: дескать, рецензенты не согласны с выводами экспериментатора. В конце концов, статья была помещена на страницах некоего специального журнала, выходившего небольшим тиражом в Италии. Однако так и осталась, по существу, незамеченной. Теория Эйнштейна устояла и в этот раз».

Здесь следует заметить, что после публикации Эренфестом в 1909 г. описания парадокса [15] «творец теории относительности попытался оспорить выводы Эренфеста, опубликовав на страницах одного из специальных журналов свои аргументы. Но они оказались малоубедительны, и тогда Эйнштейн нашел другой «контраргумент» - помог оппоненту получить должность профессора физики в Нидерландах, к чему тот давно уже стремился. Эренфест перебрался туда в 1912 году, и тотчас же со страниц книг о частной теории относительности исчезает упоминание о так называемом «парадоксе Эренфеста». О нем предпочли попросту забыть».

Такова история вопроса. Что касается анализа парадокса и его объяснения, то, как мы видим, релятивисты до сих пор в тупике. Ищут выход? А ищут ли?

Вращательное движение

Мы уже говорили о желании релятивистов вслед за Эйнштейном рассматривать мнимое изображение как реальный объект. Посмотрим, как можно объяснить парадокс Эренфеста, если считать, что пространство является общим для всех инерциальных систем, а время для них едино.

Нам предстоит познакомиться с описанием явлений при равномерном вращении, если наблюдатель находится на оси вращения. Волновое уравнение в цилиндрической системе координат имеет вид

 (7.1)

Оказывается, что уравнение (7.1) имеет аналог преобразования Лоренца.

(7.2)

Это преобразование сохраняет вид волнового уравнения. Здесь вместо скорости относительного движения инерциальных систем отсчета V входит угловая скорость относительного вращения систем отсчета Щ₀. Как и ранее, радиус движения постоянен.

Заменив RЩ₀ на V и введя следующие обозначения: s₀ = Rц₀; s = Rц, можно привести (7.2) к традиционному виду преобразования Лоренца.

(7.3)

Отличие выражения (7.3) от модифицированного преобразования (2.4) в том, что величина s₀ выражается через угол ц₀, который ограничен на плоскости (0 ч 2р). Проводя далее аналогию с прямолинейным движением (параграф 3), заметим также, что свет от источника (действительного или мнимого) к наблюдателю всегда идет под углом И = 90⁰ (И₀ = 90⁰).

Рис. 12. 1. наблюдаемый фронт волны; 2 - действительный фронт волны

Но здесь имеются особенности. Поскольку имеет место равенство углов (И = И₀ = 90⁰) положение напоминает поведение волны при критическом угле наблюдения (прямолинейное движение). Помимо этого, свет в системе наблюдателя всегда распространяется вдоль радиуса, который неизменен, т.е. перпендикулярно линейной скорости, как для мнимого источника, так и для действительного.

Запишем уравнение для фазы

Вектора k₀ и R₀ параллельны между собой; вектора k и R также параллельны между собой. Длины векторов одинаковы: k = k₀, R = R₀. Отсюда следует, что щ = щ₀ и t = t₀. Равенство k = k₀, по-видимому, выполняется в любой инерциальной системе отсчета. Это положение может оказать большую пользу при астрономических вычислениях.

Следует отметить, что решение уравнений (7.2) дает тривиальный результат. Используя равенство t = t₀, мы получим: ц = - ц₀ и, соответственно, Щ = - Щ₀. Это означает, что если в системе наблюдателя источник света движется по окружности по часовой стрелке, то в системе отсчета, связанной с источником, наблюдатель будет совершать движение против часовой стрелки. Аналогичный результат мы имеем для прямолинейного движения при критическом угле наблюдения: из уравнений (2.4) следует, что в системе отсчета наблюдателя источник движется со скоростью V вдоль оси х, а в системе, связанной с источником наблюдатель движется со скоростью V в противоположном направлении (против оси х).

Здесь можно сделать следующие выводы:

Расстояние между наблюдателем и источником (действительным и мнимым) всегда постоянно.

Коэффициент «преломления» всегда равен 1. Искажения отсутствуют независимо от радиуса.

Следовательно, в системах наблюдателя и источника скорость света вдоль R одна и та же. Время прохождения расстояния R будет одинаковым.

Это означает, что отсутствует эффект Доплера для наблюдателя, покоящегося на оси вращения.

Угол аберрации при равномерном вращении постоянен и равен д = V /c.

Угловая скорость действительного и мнимого объектов одна и та же. Линейная скорость пропорциональна радиусу V = ЩR (см. выражение для s₀ в (7.3)).

Аналогичные выводы можно сделать, если наблюдатель находится на оси вращения z на некотором расстоянии от центра 0 (рис. 13).

Рис. 13

Однако достаточно наблюдателю сместится от оси вращения, как он обнаружит эффект Доплера, и периодические изменения фронта волны. Он обнаружит, что светящийся объект совершает периодические маятникообразные колебания тела около своего центра. Это явление носит название либрация. Таково описание явлений при вращательном движении, опирающееся на новый вариант объяснения преобразование Лоренца.

Допустим, что тело движется прямолинейно с постоянной скоростью V, а затем начинает двигаться по окружности с той же скоростью. Действительная скорость неизменна по величине при поступательном и вращательном движении. Однако при переходе от поступательного движения к вращательному будет наблюдаться скачок эффекта Доплера и скачок наблюдаемой скорости объекта. Таковы, на наш взгляд, процессы при вращательном движении.

Заметим следующее. Если обозначить R₀(t) как расстояние между наблюдателем и источником в момент приема наблюдателем светового сигнала, а R(t) как расстояние между ними в момент излучения, тогда можно записать выражение (2.6) в форме:

Записанное соотношение является выражением с отклоняющимся (запаздывающим) аргументом. Это позволит ввести поправки в результаты наблюдений, чтобы учесть влияние, например, эффекта Доплера на результаты измерений.

Вернемся теперь к парадоксу Эренфеста.

1. При новой интерпретации преобразования Лоренца никакого «сокращения» длины окружности траектории не существует. Это результат ошибок, допущенных Эйнштейном в мысленных экспериментах.

2. Действительная скорость движения точки на поверхности вращающегося диска будет совпадать с наблюдаемой скоростью. Применение выводов, полученных при анализе прямолинейного движения, здесь не является законным. Кривизна траектории, как мы видим, оказывает существенное влияние на отображение параметров объекта с помощью световых лучей.

С позиции новой интерпретации преобразования Лоренца диск может вращаться с любой угловой скоростью без «травм». Постулат об отсутствии абсолютно жестких тел не нужен принципиально. Итак, никаких парадоксов не возникает.

Заметим, что та же ошибка наблюдается при расчетах ускорителей. Чтобы согласовать теорию с экспериментом «ученые» вынуждены вводить гипотезу о факторе g вместо того, чтобы детально разобраться в причинах несоответствия теории и эксперимента. Так зачем путаться с мнимыми отображениями движения зарядов в теории ускорителей заряженных частиц, когда есть простой путь, опирающийся на их реальное движение (используя мгновенное отображение)?

Итак, новая интерпретация преобразования Лоренца позволяет дать четкие и корректные объяснения и не приводит к логическим противоречиям (к так называемым «парадоксам»), характерным для Специальной теории относительности А. Эйнштейна.

На основании анализа можно сделать следующие выводы:

1. Причина существования СТО несмотря на ее ошибочное содержание (лженаука) имеет глубокие философские корни. Современная философия естествознания в России, пропитанная позитивизмом, перестала играть роль советчика в решении концептуальных физических проблем, превратившись в лакея [16], [17]. Это беда не только Российской, но и мировой философии естествознания. Математический формализм теории это еще не теория, а ее «скелет», т.е. количественные связи. Формализм становится теорией только тогда, когда он снабжен «связками и мышцами», т.е. когда он имеет интерпретацию. Последняя зависит от того, какое миропонимание вкладывает ученый в объяснение явлений. Миропонимание это отражение мировоззрения ученого, его взгляда на мир и на его устройство, т.е. отражение его философских позиций. По этой причине один и тот же математический формализм может различными учеными истолковываться по-разному (нормальная теория, отвечающая здравому смыслу или же мистификация, интеллектуальный урод). Вопрос о том, какая интерпретация является научной, решает научная (материалистическая) философия [17].

2. Теория относительности А. Эйнштейна оказалась ошибочной не из-за ошибок в математическом формализме. Поклонник Маха Эйнштейн так не понял, что преобразование Лоренца отображает объект в систему отсчета наблюдателя с искажениями, что помимо реального объекта с его действительными параметрами есть мнимое отображение с искаженными параметрами, воспринимаемое наблюдателем. Эти искажения (преобразование отрезков пространства и времени в преобразовании Лоренца) он посчитал действительными изменениями пространственно-временных отношений (как «слышым», так и «пишим»). Такая ошибка имеет гносеологический характер («подмена сущности явлением») [17].

3. Другой серьезной ошибкой явилось неразумное «обобщение», т.е. распространение преобразования Лоренца на все физические явления (без исключения). Это привело к жестким (физически необоснованным) требованиям к математической форме физических законов (требование «лоренц-ковариантности» формы уравнений). Оно извратило интерпретацию многих физических явлений, породив концептуальную несовместимость классических и релятивистских представлений.

4. Релятивисты бравируют тем, что они работают с «высоким» математическим формализмом. Но формализм без физического смысла - бессмыслица. Например, релятивистский вариационный принцип (разрабатывавшийся Минковским, Лоренцем и др.) представляет собой пародию на классические принципы вариационного исчисления [9], [18].Это отразилось и на прикладных исследованиях, например, [19]. Для иллюстрации многочисленных ошибок, рожденных СТО в области электродинамики, мы сошлемся на наши исследования (см., например, [9], Гл. 3 и др.).

5. Вряд ли стоит во всем обвинять А. Эйнштейна. Он имел право высказать свою точку зрения, и он ее высказал. Виновны те ученые, кто на веру (как догму) принял «постулаты», кто «не захотел» понять и увидеть внутренних противоречий в физике, обусловленных СТО, кто «с порога» отметал любую критику теории относительности [20], [21].

6. Проведенный в статье анализ показал, что преобразование Лоренца при его материалистической интерпретации способно корректно описать релятивистские явления.

7. Следующей, не менее крупной ошибкой, допущенной Эйнштейном, является «принцип эквивалентности» инертной и гравитационной масс. Инерция - это способность материального тела противостоять действию силы. Гравитация - взаимное притяжение материальных тел. Количественная эквивалентность влечет за собой концептуальную связь. Если меняется инерция тела (например, за счет количественного изменения взаимодействия системы зарядов в этом теле), то означает ли это, что изменение инерции отразится на гравитационных свойствах? Нет. Описание такого механизма в физике пока отсутствует, а экспериментальное «подтверждение» не может служить «решающим» аргументом. Точность измерений может оказаться недостаточной для подтверждения эквивалентности. Заметим, что инерция (E = mc²) опирается на положительную энергию, а гравитация связана с отрицательной энергией взаимодействия. Гипотеза эквивалентности положила начало ОТО. Ее еще предстоит проанализировать, поскольку она рождает схоластику (теория Большого взрыва, суперструны и др.).

Источники информации

1. Корнева М.В., Кулигин В.А., Кулигина Г.А. Проверим «Gedanken Experiments» Альберта Эйнштейна. 2008. http://www.sciteclibrary.ru/rus/catalog/pages/10030.html

2. Деревенских О.Х. Фиговые листики теории относительности. http://www.fund-intent.ru/science/scns162.shtml

3. Корнева М.В., Кулигин В.А., Кулигина Г.А. Физика и философия парных взаимодействий. Часть 1. 2008, http://ritz-btr.narod.ru/kuligin-1.html, Часть 2. 2008, http://ritz-btr.nnov.ru/kuligin-2.html

4. Кулигин В.А., Кулигина Г.А., Корнева М.В К столетнему юбилею СТО. 2002. http:// n-t.ru/tp/ns/sto.htm

5. Кулигин В.А., Кулигина Г.А., Корнева М.В. Какая теория заменит СТО? 2006. http://www.sciteclibrary.ru/rus/catalog/pages/6071.html

6. Корнева М.В. Ошибка Лоренца. 2004. http://n-t.ru/t/nps/ol.htm

7. Корнева М.В., Кулигин В.А., Кулигина Г.А. Электромагнитная природа инерции заряда. 2008. http://www.sciteclibrary.ru/rus/catalog/pages/9763.html

8. Кулигин В.А., Кулигина Г.А., Корнева М.В. Взаимодействие с волной как диссипативный процесс. 2007. http:// 314159.ru/kuligin/kuligin3.htm

9. Корнева М.В., Кулигин В.А., Кулигина Г.А. Анализ классической электродинамики и теории относительности. 2008. http://n-t.ru/tp/ns/ak.htm

10. Пановски В., Филипс М. Классическая электродинамика. - М.:, «ГИФФМЛ», 1963.

11. Уоллес Б.Дж. «Проблема пространства и времени в современной физике» / Проблема пространства и времени в современном естествознании. Ленинградское отделение АН РСФСР. С.-П. 1991

12. Уоллес Б.Дж. Радарные измерения относительной скорости света в космосе. http://ritz-btr.narod.ru/index.html/

13. Мамаев А.В. Высшая физика. (Эксперимент на электронном синхротроне АРУС). 2002. http://www.acmephysics.narod.ru/b_r/r10.htm

14. Викпедия. http://ru.wikipedia.org/wiki/Специальная_теория_относительности

15. Реквием по теории? http://jtdigest.narod.ru/dig1_02/einstain.htm

16. Кулигин В.А. Практика - критерий истины (саркастическое эссе). 2009. http://propaganda-journal.net/1712.html

17. Кулигин В.А., Кулигина Г.А., Корнева М.В. Физика и философия физики. 2001. http://n-t.ru/tp/ns/fff

18. Кулигин В.А., Кулигина Г.А., Корнева М.В. Кризис релятивистских теорий. 2000. http://n-t.ru/tp/ns/krt.htm

19. Кулигин В.А., Кулигина Г.А., Корнева М.В. Проблемы вакуумной СВЧ электроники. 2005. http://kuligin.mylivepage.ru/file/110/335

20. Кулигин В.А. Одноглазый циклоп в физике. 2008. http://www.sciteclibrary.ru/rus/catalog/pages/10188.html

21. Кулигин В.А. Вавилонская башня вульгарного позитивизма. 2004. http://n-t.ru/tp/ns/vb.htm

Размещено на Allbest.ru